Structural Concrete Vol. 25/6 (december 2024) bevat een variatie aan papers. Van een selectie van de voor Cement-lezers meest interessante staat in dit artikel een Nederlandstalige samenvatting.
46?CEMENT?1 2025
Paper Passive confinement of reinforced concrete members revisited
(SC 25/6, p. 4283 ? 4299)
Door: Fabian Morger, Albin Kenel, Walter Kaufmann
NIEUW MODEL VOOR ZIJDELINGSE OPSLUITING
Bij gewapende betonconstruc-
ties die zwaar op druk worden
belast, zoals kolommen, pijlers
of tunnelsegmenten, treedt zij-
delingse opsluiting op door de
dwarswapening. In de huidige
richtlijnen bestaan verschillen-
de modellen om rekening te
houden met dit effect. Hierbij
wordt de driedimensionale be-
lastingsspreiding van de opslui-
tende krachten echter niet op
een mechanisch consistente
manier in rekening gebracht.
In een Zwitserse studie is een
nieuw model ontwikkeld, uit-
gaande van evenwichtsvoor-
waarden en vloeigedrag. Het
model is gebaseerd op een
ondergrensbenadering volgens
de plasticiteitstheorie.
Het model is vergeleken met
Eurocode 2, SIA 262 en Model
Code 2010 en gevalideerd op
basis van experimentele gege-
vens. Het model heeft diverse
voordelen: het is mechanisch
consistenter en het kan de op-
sluiting voor rechthoekige en
cirkelvormige dwarsdoorsne-
den op een overeenkomstige
manier verklaren.
Vanwege de complexiteit van
het model, met name ten aan-
zien van het bepalen van het
opgesloten betonoppervlak, is
de toepasbaarheid voor de in-
genieurspraktijk echter beperkt.
Om die reden is een vereenvou-
diging voorgesteld voor de be-
paling van dat oppervlak. Ook
deze methode is gevalideerd
op basis van experimentele
data. Toepassing is zelfs een-
voudiger dan de modellen in de
huidige richtlijnen. Zo kan het
een waardevol alternatief zijn
voor de ontwerppraktijk.
Structural Concrete Vol. 25/6 (december 2024)
bevat een variatie aan papers. Van een selectie
van de voor Cement-lezers meest interessante
staat in dit artikel een Nederlandstalige
samenvatting.
Gelezen in
Structural
Concrete
structural concrete
RUBRIEK STRUCTURAL CONCRETE
Één van de meest toonaangevende internationale
vakbladen over betonconstructies is Structural Concrete
(SC). SC is het officiële, peer reviewed journal van fib
(The international federation for Structural Concrete). Cement
plaatst een korte Nederlandstalige samenvatting van een
selectie van voor Cement-lezers interessante papers uit
ieder nummer van SC (verschijnt 6x per jaar). De volledige
papers zijn beschikbaar op onlinelibrary.wiley.com (gratis
voor leden van fib).
fig. 1 Bepaling van het opgesloten oppervlak volgens Eurocode 2
CEMENT 1 2025 ?47
structural concrete
EXPERIMENTEEL EN NUMERIEK ONDERZOEK NAAR MOMENT, DWARSKRACHT EN PONS VAN
KANAALPLAATVLOEREN MET BETONGRANULAAT
Paper Experimental and numerical investigation of the bending, shear, and punching shear behavior of recycled aggregate concrete precast/prestressed
hollow core slabs (SC 25/6, p. 4340 ? 4364)
Door: Michael J. McGinnis, Michael V. Gangone, Alejandro Nogales, Lizeth Marisol Gomez-Santana, Brad Weldon, Adam Reihl, Nikola To?i?,
Yahya Kurama
foto 2 Testopstelling voor het bepalen van de
ponsweerstand
Gerecycled betongranulaat wordt nog steeds niet op grote schaal toegepast. Een van de
redenen is dat onvoldoende bekend is hoe dit materiaal moet worden gespecificeerd.
Hoewel er in de regelgeving steeds meer bepalingen komen, zijn er praktische voorbeeld-
projecten nodig. Daarom is een onderzoek uitgevoerd door diverse Amerikaanse en
Spaanse universiteiten in samenwerking met een fabrikant van kanaalplaatvloeren.
Zeven kanaalplaatvloeren met 0% tot 60% vervanging van het toeslagmateriaal door be-
tongranulaat zijn belast op buiging tot aan bezwijken. Vervolgens werden onbeschadigde
delen van de platen onderworpen aan dwarskracht en pons, ook weer tot bezwijken.
De variatie in sterkte was bij verschillende vervangingspercentages onder de verschillende
belastingscenario's beperkt. De uitkomsten lieten duidelijke overeenkomsten zien met
analytische voorspellingen op basis van ACI 318-19. Ook numerieke simulaties in Abaqus
bevestigden de experimentele resultaten.
In de studie is een eenvoudige en conservatieve methode voorgesteld om de ponsweer-
stand van kanaalplaatvloeren analytisch te voorspellen.
Het onderzoek laat zien dat industriële productie van kanaalplaatvloeren met een hoog
percentage betongranulaat technisch haalbaar is en voldoet aan de gangbare normen.
Wel wordt benadrukt dat het gebruikte betongranulaat afkomstig was van schoon beton
-
puin met een hoge sterkte (> 45 MPa). Voor bredere toepassing zijn aanvullende studies
nodig om de betrouwbaarheid van analytische en numerieke modellen verder te valideren.
STAALSPANNINGEN EN DWARSKRACHTEN IN
WAPENING ALS GEVOLG VAN DEUVELWERKING
Paper Steel stresses and shear forces in reinforcing bars due to dowel action (SC25/6, p. 4956 ? 4974)
Door: Marko Pejatovi?, Aurelio Muttoni
fig. 3 Asymmetrische
deuvelwerking als gevolg van
verschillende beddingsstijfheid aan
beide zijden van de scheur
Wapening wordt primair ontworpen om axiale krachten op te nemen,
maar door hun buigstijfheid kunnen ze ook dwarskrachten overdra
-
gen via deuvelwerking. Dit mechanisme treedt op bij scheuren of
discontinuïteiten in het beton en veroorzaakt lokale buigspanningen
in zowel de wapening als het beton. Hoewel deze spanningen door
-
gaans geen invloed hebben op de weerstand van de constructie,
spelen ze een belangrijke rol bij vermoeiingsberekeningen.
In een Zwitsers onderzoek is een verbeterde benadering ontwikkeld
voor de beddingsstijfheid van het omringende beton, binnen het
traditionele Winkler-model (balk op een elastische bedding). Deze
benadering houdt rekening met factoren zoals de hoek tussen de
scheur en de wapening, de betondekking, de betonsterkte, het aan
-
tal belastingscycli en secundaire scheurvorming rond de profilering
van de wapening. De voorgestelde methode is gevalideerd met opti
-
sche glasvezelmetingen. Hij geeft een redelijke voorspelling van de
vervorming, de dwarskracht en de piekspanningen in de wapening
onder zowel constante als cyclische belastingen.
Uit het onderzoek blijkt dat slechte stortcondities de beddingsstijfheid
met meer dan 50% kunnen verminderen, wat leidt tot lagere deuvel
-
krachten en kleinere staalspanningen. De beddingsstijfheid neemt
toe bij een grotere betondekking en bereikt een maximum wanneer
de dekking driemaal de staafdiameter bedraagt. Daarnaast vertonen
geprofileerde staven een iets lagere beddingsstijfheid dan gladde
staven, mogelijk door secundaire scheuren. Bij cyclische belasting
neemt de dwarse verplaatsing ter hoogte van de scheur toe en ver
-
mindert de beddingsstijfheid door toenemende schade.
48?CEMENT?1 2025
VERANKEDINGSCAPACITEIT VAN FLEXIBELE VERBINDINGSLUSSEN IN PREFAB-BETONNEN WANDELEMENTEN
Paper Anchorage capacity of bent looped wire ropes in precast concrete wall elements for T- and L- connections (SC25/6, p. 4660 ? 4695)
Door: Torkil Veyhe, Henrik Brøner Jørgensen, Søren Gustenhoff Hansen
fig. 4b Bezwijkmechanisme
Het verbinden van prefab-betonnen wandelementen met flexibele
stalen lussen is een goed alternatief voor een verbinding met tra-
ditionele U-beugels. Het verankeren van deze lussen in T- en L-ver-
bindingen vormt echter een technische uitdaging. In een Deens
onderzoek werd de verankeringscapaciteit van verbindingslussen
onderzocht aan de hand van een uitgebreid experimenteel pro-
gramma met 40 proefstukken.
De resultaten tonen aan dat speciaal ontworpen wapening de ver-
ankeringscapaciteit aanzienlijk vergroot, terwijl traditionele wand-
wapening weinig effect heeft. In vrijwel alle tests werd een consis-
tent bezwijkmechanisme waargenomen, waarbij een betonkegel
met de punt werd uitgetrokken, vaak gepaard met lokale verbrij-
zeling van het beton.
Factoren zoals een grotere diameter van de hoedvormige wape-
ning, een langere horizontale en verticale verankeringslengte en
een grotere randafstand zorgen voor een grotere capaciteit. Daar-
Promotiestudie naar geprofileerde aansluitvlakken
De capaciteit van de verbinding tussen betonwanden kan worden verbeterd door
het aanbrengen van een profilering in de verticale aansluitvlakken. Er is een
promotiestudie verricht naar dergelijke verbindingen. Meer daarover staat in het
artikel 'Mortelverbindingen voor prefab betonnen wandconstructies (1)', elders in dit
nummer.
entegen had de diameter van de langswapening en de veranke-
ringswapening daar geen invloed op. De diameter van de beugel-
wapening was alleen van belang als de staalkabel zich er direct
naast bevond.
Op basis van het waargenomen bezwijkmechanisme is een analy-
tisch model opgesteld volgens de plastische bovengrensmethode,
waarmee de verankeringscapaciteit nauwkeurig kan worden voor-
speld. De resultaten laten zien dat dit model goed aansluit bij de
experimentele waarden, met een gemiddelde test-berekeningsver-
houding van 1,01 en een standaardafwijking van 12%.
fig. 4a T- en L-verbindingen
structural concrete CEMENT 1 2025 ?49
Paper Estimation of the bar stress based on crack width measurements in reinforced concrete structures (SC25/6, p. 4454 ? 4479)
Door: Enrique Corres, Aurelio Muttoni
fig. 5 Geconstateerde scheurpatroon
HET VOORSPELLEN VAN DE STAALSPANNING OP BASIS VAN SCHEURWIJDTE
In een Zwitserse studie is de relatie tussen scheurwijdte en wape-
ningsspanning onderzocht, gebruikmakend van experimentele en
analytische methoden. Met een goed inzicht in die relatie kunnen
de constructieve veiligheid en vermoeiingsrisico's in bestaande
betonconstructies worden beoordeeld.
Uit recente experimenten blijkt dat de gemiddelde aanhechtspan-
ningen volgens de norm vaak worden overschat. In dit onderzoek
werden proeven uitgevoerd op trekstaven en balken, waarbij Digi-
tal Image Correlation en optische glasvezelmetingen werden
gebruikt om scheurvorming en aanhechtspanningen in kaart te
brengen. De resultaten bevestigen dat de aanhechtspanningen in
de meeste gevallen lager zijn dan wat uit de richtlijnen blijkt, met
uitzondering van beugels in bepaalde balkproeven.
Een nieuwe formule, gebaseerd op de relatie tussen aanhechting
en slip, werd afgeleid om de gemiddelde aanhechtspanning te
voorspellen. Hierbij werden factoren meegenomen als scheurwijd-
te, stortcondities, belastingtype (constant of cyclisch) en de aan-
wezigheid van secundaire scheuren. De nieuwe methode geeft
betere resultaten dan de normen. Het model blijkt met name
geschikt voor kortdurende constant belaste constructies.
Daarnaast toont het onderzoek aan dat aanhechtspanningen bij
cyclische belasting aanvankelijk snel afnemen, waarna de afname
vertraagt. Verder speelt krimp een belangrijke rol bij de ontwikke-
ling van scheuren en de voorspelde staalspanningen. Het negeren
van krimp leidt tot een overschatting van de spanning in de wape-
ning.
Rubriek Structural Concrete
Één van de meest toonaangevende internationale vakbladen over betonconstructies is Structural Concrete (SC). SC is het officiële, peer reviewed journal van fib (The international federation for Structural Concrete). Cement plaatst een korte Nederlandstalige samenvatting van een selectie van voor Cement-lezers interessante papers uit ieder nummer van SC (verschijnt 6x per jaar).
De volledige papers zijn beschikbaar op onlinelibrary.wiley.com (gratis voor leden van fib).
Bij gewapende betonconstructies die zwaar op druk worden belast, zoals kolommen, pijlers of tunnelsegmenten, treedt zijdelingse opsluiting op door de dwarswapening. In de huidige richtlijnen bestaan verschillende modellen om rekening te houden met dit effect. Hierbij wordt de driedimensionale belastingsspreiding van de opsluitende krachten echter niet op een mechanisch consistente manier in rekening gebracht. In een Zwitserse studie is een nieuw model ontwikkeld, uitgaande van evenwichtsvoorwaarden en vloeigedrag. Het model is gebaseerd op een ondergrensbenadering volgens de plasticiteitstheorie.
Het model is vergeleken met Eurocode 2, SIA 262 en Model Code 2010 en gevalideerd op basis van experimentele gegevens. Het model heeft diverse voordelen: het is mechanisch consistenter en het kan de opsluiting voor rechthoekige en cirkelvormige dwarsdoorsneden op een overeenkomstige manier verklaren.
Vanwege de complexiteit van het model, met name ten aanzien van het bepalen van het opgesloten betonoppervlak, is de toepasbaarheid voor de ingenieurspraktijk echter beperkt. Om die reden is een vereenvoudiging voorgesteld voor de bepaling van dat oppervlak. Ook deze methode is gevalideerd op basis van experimentele data. Toepassing is zelfs eenvoudiger dan de modellen in de huidige richtlijnen. Zo kan het een waardevol alternatief zijn voor de ontwerppraktijk.
Reacties